Говоря о применении датчиков в индустрии 4.0

Из Германии'с"Индустрия 4.0", Соединенные Штаты'"Стратегия передового производственного партнерства" в Соединенное Королевство'с"Стратегия высокой ценности"Промышленный Интернет стал командной высотой для крупных промышленных стран, чтобы захватить международную конкуренцию производителей. Как основная движущая сила и стратегическое направление текущей промышленной трансформации, интеллектуальное производство тесно связано с промышленным Интернетом.

Концепция интеллектуального производства зародилась в конце 1980-х годов. Профессор П.К. Райт из Нью-Йоркского университета и профессор Д.А. Борн из Университета Карнеги-Меллона опубликовал книгу «Производственный интеллект», в которой впервые была предложена концепция интеллектуального производства и указано, что целью интеллектуального производства является интеграция инженерии знаний, производственных программных систем, машинного зрения и управления машинами, моделирования навыков и экспертных знаний. техников-технологов, чтобы интеллектуальные машины могли производить небольшие партии без вмешательства человека.

С течением времени и развитием технологий интеллектуальное производство также получило новое значение, а цели стали более амбициозными. моя страна — крупная мануфактурная страна, а обрабатывающая промышленность — основная часть национальной экономики. В настоящее время моя страна'Перед обрабатывающей промышленностью стоят стратегические задачи повышения эффективности производства и производства, энергосбережения и сокращения выбросов, корректировки структуры производства."План развития интеллектуального производства (2016-2020 гг.)" указал:

Продвижение интеллектуального производства может эффективно сократить цикл разработки продукта, повысить эффективность производства и качество продукции, снизить эксплуатационные расходы и потребление ресурсов и энергии, а также ускорить развитие интеллектуального производства. большое значение.

Обрабатывающая промышленность переходит от традиционного режима к цифровому, сетевому и интеллектуальному, от экстенсивного к качеству и эффективности, от высокого уровня загрязнения и высокого энергопотребления к экологически чистому производству и от производства к"производство + сервис". В этом процессе трансформации интеллектуальное производство является важным средством.

Более распространенное определение «умного производства» звучит так:

Ориентирован на весь жизненный цикл продукта, основан на информационных технологиях нового поколения и производственной системе как носителе, в своих ключевых звеньях или процессах обладает определенным автономным восприятием, обучением, анализом, принятием решений, коммуникацией и координацией. возможности управления и могут динамически адаптироваться к производственной среде. изменения для достижения определенных целей оптимизации.

Приведенные выше определения выдвигают четкие цели и ожидания в отношении интеллектуального производства.—высокая эффективность, низкая стоимость и высокое качество, а также обеспечить методологическое руководство по пути его реализации. Делайте акцент на автономном восприятии, подключайте все, что можно оцифровать через Интернет всего, и используйте данные и алгоритмы для получения интеллекта.

Умное производство требует не только внедрения новых производственных технологий и оборудования, но и проникновения на заводы быстро развивающихся информационных и коммуникационных технологий, построенияФизическая система (CPS) в сфере производства, а также изменения в организации производства и межличностных отношениях в обрабатывающей промышленности. Внесение инновационных изменений в R&D методы производства и бизнес-модели.

Что такое промышленный интернет вещей?

Промышленный Интернет вещей (IIoT) стал синонимом умного производства и Индустрии 4.0. Промышленный Интернет вещей может по мере необходимости развертывать интеллектуальные технологии, такие как искусственный интеллект (ИИ), машинное обучение, дополненная/виртуальная реальность (AR/VR), цифровой двойник/поточность, облачные/периферийные вычисления, и пронизывает все аспекты интеллектуального производства.

Промышленный Интернет вещей также обеспечивает платформу для поддержки интеллектуальных производственных приложений, коммуникационную магистраль между датчиками, устройствами, машинами, контроллерами, базами данных и информационными системами, способную подключаться к существующим технологиям и пакетам и расширять их функциональность и долговечность.

Самым большим преимуществом IIoT являются различные данные, которые собираются и анализируются позже. Производители могут использовать эти данные для улучшения контроля качества, устойчивых и экологических инициатив, отслеживания цепочки поставок и повышения эффективности цепочки поставок.

Кроме того, IIoT может помочь выездным специалистам определять, когда оборудование нуждается в ремонте, определять уровни коррозии в трубопроводах нефтеперерабатывающих заводов, контролировать инфраструктуру в промышленных операциях и даже отслеживать активы.

С точки зрения автоматизации, оптимизации и улучшения цепочки поставок и логистики промышленные сети IoT обеспечивают этим отраслям более тесную системную интеграцию. Используя интеллектуальные датчики и приводы, специалисты-практики могут более легко и эффективно отслеживать и контролировать инфраструктуру в таких операциях, как транспорт, коммунальные услуги и здравоохранение. Такие интеллектуальные коммуникационные сети могут кардинально изменить и улучшить производственные процессы.

Использование датчиков в Индустрии 4.0

Датчик относится к многокомпонентной интегральной схеме с функциями сбора информации, обработки информации, обмена информацией и хранения информации. Это продукт системного уровня, который объединяет сенсорные чипы, коммуникационные чипы, микропроцессоры, драйверы и программные алгоритмы. Базовые, ведущие и стратегические отрасли для общего развития отрасли и национальной экономической безопасности.

С быстрым развитием информационных технологий нового поколения, таких как промышленный Интернет, большие данные, Интернет вещей и искусственный интеллект, рынок сенсорных приложений демонстрирует тенденцию к взрывному росту. По данным институтов исследования рынка, размер моей страны'Рынок датчиков достигнет 166 млрд юаней в 2019 году, а совокупный годовой темп роста составит около 11,65% в следующие пять лет (2019–2023 годы), а в 2023 году он достигнет 258 млрд юаней.

Движимая политикой и рынками, моя страна'Экология сенсорной промышленности, как правило, является полной, и ключевые звенья, такие как проектирование, производство, упаковка и тестирование, имеют структуру предприятия. В настоящее время в стране насчитывается около 2000 связанных компаний, занимающихся сенсорными исследованиями, в том числе около 30 зарегистрированных на бирже компаний. Различные сенсорные продукты в основном удовлетворяют потребности внутреннего рынка.

(Семейный портрет сенсорной технологии Rika Sensor)

Интеллектуальные датчики — это все виды датчиков, используемых в различных промышленных сценариях, таких как энергетика, нефть, химическая промышленность, металлургия, электроэнергетика, машиностроение, автомобили и другие промышленные производственные процессы. Обычно они относятся к силе, теплу, свету, магнитным, акустическим, влажным, электрическим, экологическим и т. Д., Которые измеряются и преобразуются в устройства и устройства вывода электрических сигналов. Это своего рода промышленный продукт, который предполагает интеграцию междисциплинарных базовых технологий. Он имеет типичные характеристики технологической, многовариантной, мелкой партии, гибкого использования и широкого распространения приложений.

Немецкая ассоциация сенсорных и измерительных технологий (AMA) отметила в отчете"Сенсорные технологии 2022 — Объединяющие инновации" что сенсорная технология является основной технологией для повышения конкурентоспособности многих машин, оборудования и транспортных средств, а также средством повышения их стоимости. Как и нынешний быстрорастущий Интернет, разработка сенсоров приносит как возможности, так и проблемы. Сложность будущих датчиков определяет международную конкурентоспособность в области машиностроения, автомобилестроения, управления технологическими процессами и производства.

Соединенные Штаты создали международную техническую группу (BGT) в 1980-х годах для координации государственных ресурсов, предприятий и связанных с ними ведомств для выполнения работ в области сенсорных технологий, функциональных материалов и других аспектов на национальном уровне, обслуживающих американское промышленное производство, интеллектуальное производство и военные нужды. промышленность. поле. В конце прошлого века Япония включила сенсорные технологии в десятку лучших технологий этого века. Японское деловое сообщество прямо считает, что"в новой эре могут доминировать сенсорные технологии", а разработка и использование сенсорных технологий были внесены в список национальных приоритетов в этом столетии. Разработайте одну из шести основных технологий.

Эпилог

И сегодня появление умных городов, умных домов и умных зданий также требует сенсорных технологий, и многие сенсорные инновации в Индустрии 5.0 уже являются промежуточными приложениями на других ориентированных на технологии рынках, таких как быстрое внедрение передовых драйверов. системы помощи (ADAS) в новых моделях автомобилей. Развертывание и разработка электромобилей, полуавтономных и полностью автономных транспортных средств имеют огромный спрос на сенсорные приложения, а также на промышленные системы.

От дальнейшего развития Индустрии 4.0 до внедрения концепции Индустрии 5.0 важность датчиков очевидна. Непрерывные технологические инновации полупроводниковой промышленности способствуют применению сенсорных технологий в практической реализации, способствуя постоянному развитию промышленного производства, а также делают нашу жизнь лучше и умнее.